一种基于混沌的自适应免疫进化算法

ｓｅ５对群 体 Ａ ｔｐ 中个 体进行 突变操 作得 到群 体 Ａ４群体 Ａ２中未 突 变 的个 体 和 群 体 Ａ４组 成 群 体 ，
Ａ ５；
优 化计算 。本 文参 考 文献 ［ ， ］提 出 了一 种基 于混 ４５ ，
沌的 自 适应免疫进 化算法 （ ＩＡ 。和文献 ［ ］ ＡＥ ） ５ 相
解对 问题 的满 足程 度 ， 目标 值 或 其变 换 视 为 亲 和 将 度 。抗体 的编码采 用 实数编 码 。 算法 的主要步 骤 为 ｓｐ ｔ ｌ随机产 生 含有 Ｎ 个个 体 的初始 群体 Ａ ； ｅ
沌优 化方 法在搜 索 空 间小时 效果 显 著 ， 当搜 索 空 但
间大 时则不 能令 人 满 意 ［ 近年 来 ， 工 免 疫 算 法 。 人
及其应 用 已成 为崭新 的研 究 领域并 受 到计算智 能 学 者 的广 泛关 注 ， 继 神 经 网络 及 进 化计 算 之 后 的 又 是
一
ｓｐ ｔ ２计算群体 Ａ 中的个体亲和度 ； ｅ ｓｐ ｔ ３对 群体 Ａ 执 行 选择 操 作 ， 出 个 亲和 ｅ 选
度高 的个 体组成 群 体 Ａ， ； ｓ ｌ 对 群体 Ａ 中个 体进行 扩 展操作 得到 含有 ｔＭ ｅ Ｎ 个个 体 的群 体 Ａ２群 体 Ａ２中亲 和度 低 的Ｎ 一 ，
６ ＝
ｆ ａ－ ｍｘ
（） ５
式中， 为变换后的亲和度值 ， 为原亲和度值 ， 厂 ． 厂 口， ｂ为系数 ， 为群体 Ａ１ 体平均 亲和度值 ， 为 个
其 中最大亲 和度值 ， ｋ为常数 ， 范围一般 为 １２～ 取值 ．
２ 算法的详细说明
算法 的改进 部分 主要 为初 始群 体 的产 生 、 和 亲
１ 算 法步 骤
将 待优 化 问题 的 目标 函数 视 为 抗原 ， 问题 的可 行候选 解 视为抗 体 ， 待解 问题 的 目标值 表 示 为候 选
机性 ”“ 历性 ” “ 律性 ” 特 点 律 ” 规 不重 复地 遍历 所有状 态 。混
２１ ０ ０年 ９月
西
安
邮
电
学
院
学
报
Ｓ ｐ． ０ ０ ｅｔ ２ １
第１ ５卷 第 ５期
Ｊ Ｕ ＡＬＯ ’ Ｎ Ｕ ＶＥ Ｉ Ｙ Ｏ Ｏ ＴＳＡＮ Ｅ Ｅ Ｏ Ｏ ＲＮ Ｆ ＸＩＡ ＮＩ ＲＳＴ Ｆ Ｐ Ｓ Ｄ Ｔ Ｌ Ｏ ＭＭＵＮＩＡ Ｏ Ｃ ＴＩ ＮＳ
Ｖ １１ ｏ ５ ｏ．５Ｎ ．
以调节选 择 压力 ；
（） ３ 根据 待扩 展 个 体 的 扩展 强 度 自适 应 地 调 整 了扩展半 径 。
性、 多极值 、 建模 困难 等 特 点 ， 多 经 典 优化 算 法 并 许 不 能很好 地解 决 。而 一 些 新 的智 能 优化 算 法 ， 人 如
工 神经 网 络 、 沌 、 传 算 法 、 化 规划 、 拟 退 火 混 遗 进 模 等 ， 过模 拟或 揭示 某 些 自然 现 象 或 过 程而 得 到 迅 通 速发 展 ， 为解决 复杂 问题 提供 了新 的思 路 和手段 。 混沌 是 自然界 中一 种较 为普 遍 的现象 ， 具有 “ 随
一
种基 于 混沌 的 自适 应 免 疫 进 化 算 法
韩贵金
（ 西安邮 电学院 自动化 学院， 陕西 西安 ７０２ ） １ １ １
摘要 ： 于免疫 系统的克隆选择机理 ， 基 利用混沌序 列的遍 历性 ， 将混沌序列 引入算 法初始群体 的产生和抗体 的扩展 过程 ， 设计 出新的扩展算子 ， 而提 出一种基于混沌的 自适应免疫进化算法。用不 同测试 函数进行仿 真 实验 ， 从 结果 表 明该算 法有 效 ， 并能 以较快 的速度 完成给 定范围的搜 索和优化任务 。 关键词 ： 混沌序列 ； 免疫算法 ； 隆选择 ； 化 克 优
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９ ・ ６
西
安
邮 电 学
院
学
报
２１ ０ ０年 ９月
ｓｐ ｔ ７将群 体 Ａ６ ｅ 中亲 和度最低 的 Ｌ个个 体替换 为 Ａ 中亲 和度最 高 的 Ｌ个个 体得 到下一代 群体 ；
ｓｐ ｔ ８判断是 否满 足终 止 条 件 ， ｅ 如满 足 则结 束 ， 否则 返 回到 ｓ ｐ 。 ｔ ２ ｅ
个 个体 组成 群体 Ａ ；
研究 热点 ｌ’ｌ 由于人 工 免疫 算 法 能 自适 应 地 维 ３ 。 ４
持群体多样性及具有 自 我调节功能， 因而具有整体 、
局部搜 索能力 强 的特 点 ， 在 优 化 方 面得 到 了有效 并
应用 。基 于 免疫 系统 的克 隆 选 择原 理 ， ｅＣ ｓｒ Ｄ ａｔ ｏ和 Ｖ ｎＺ ｂ ｎ提 出 了 克 隆选 择 算 法 Ｊ并 成 功 地 用 于 ａ ｕ ｅ ，
比， 本文 算法 主要 作 了如下 改进 ： （） １基于 混沌 序列 的遍 历性 ， 将其 应用 于初 始群
收 稿 日期 ：０ ０—０ —０ ２１ ５ ５
ｓｅ６对 群体 Ａ５ ｔｐ 中 ｚ 亲 和度低 的个体 进行 个
替换操作得到群体Ａ ；
作者简介 ： 韩贵金 （９ ８ ， ， １ ７ 一） 男 河南濮 阳人 ， 西安邮 电学 院自动化学院助教 ， 博士研究生 。
度 的变换 以及扩 展操 作 的 自适 应 调整 。 现将 改 进部 分及 五种 操作详 细说 明如下 。
２ １ 初始 群体 的产生 ．
２０ 对于亲和度值 比较低 的个体 ， 厂＜ ０ 则取 ．， 当 ，
中 图分 类 号 ： Ｐ ８ Ｔ １ 文献 标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０７—３ ６ （０ ０ ０ —０ ９ ～（ １０ ２ ４ ２ １ ）５ ０ ５ ） ４
体的产 生和 个体 的 扩展操 作 ；
０ 引言
鉴 于实 际工程 优化 问题 的 复杂性 、 约束 性 、 非线
（） ２ 将待 扩展 群 体 中的 个体 亲 和 度进 行 了变换